Кинематические характеристики механических систем

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ [c.14]

Динамические характеристики колебательных систем. Наряду с кинематическими величинами частотой, периодом, фазой, амплитудой (см.стр. 114—116)— колебательная система характеризуется рядом динамических величин, среди которых кинетическая и потенциальная энергии и их единицы, рассмотренные выше. Важное значение имеют величины, характеризующие свойства реальной колебательной системы. Выведенная из состояния равновесия, система постепенно возвращается к нему, причем в зависимости от ее механических параметров (масса, коэффициент упругости, коэффициент, характеризующий трение или сопротивление среды) процесс возвращения может быть либо апериодическим, либо колебательным. [c.130]

Введение в механику понятия квазикоординат и обобщение уравнений Лагранжа на квазикоординаты интересно тем, что оно позволило объединить в одной и той же форме обычные уравнения Лагранжа, уравнения движения неголономных систем и такие уравнения, как, например, динамические уравнения Эйлера движения твердого тела с закрепленной точкой ). Чтобы сделать очевидным важность этого обобщения не только с формальной стороны, заметим, что при исследовании движения конкретных механических систем существенную роль играет удачный выбор неизвестных параметров (обобщенных координат и квазикоординат), определяющих движение. Как известно, с использованием квазикоординат была поставлена и исследована задача Эйлера о движении по инерции твердого тела с закрепленной точкой. В квази-координатах же исследованы С. А. Чаплыгиным задача о плоском неголономном движении и трудная задача о качении неоднородного шара по плоскости. Квазикоординаты как некоторые кинематические характеристики движения, определяющие скорости движения точек системы, употреблялись в механике очень давно. Однако лишь на рубеже двадцатого века обобщенные координаты и эти кинематические параметры были объединены в одном общем понятии квазикоординат, а в подытоживающей работе Гамеля были получены уравнения движения в квазикоординатах, по форме написания близкие к уравнениям Лагранжа и применимые как к голономным, так и к неголономным системам ). Хотя по своему [c.123]

Физической модели должна однозначно соответствовать система уравнений, описывающих ее поведение. Такую систему уравнений называют математической моделью. Займемся ее составлением. Из курса механики известно, что состояние механической системы полностью определяется заданием координат и скорости системы в данный момент времени. Поведение системы определяется изменением переменных состояния системы с течением времени, что описывается дифференциальными уравнениями. Применить общие теоремы динамики для расчета движения поезда нельзя, так как силы, на него действующие, являются переменными. Эти силы проявляются в процессе движения и, влияя на кинематические характеристики движения, сами зависят от них. [c.229]

Оценка эффективности виброизолирующих систем по кинематическим параметрам не позволяет выдать однозначную характеристику виброизолирующей системы ввиду громоздкости рассматриваемой информации, разно-размерности параметров вибрации, большого различия уровня вибрации и механических сопротивлений конструкции в различных точках. [c.36]

В задачах технологической надежности станков изучается изменение параметров обрабатываемых деталей, как характеристик качества станков, зависящих от изменений геометрических, кинематических, силовых и др. параметров элементов конструкции станков при различных видах энергии (механической, тепловой, химической, электромагнитной). Представленная функциональная схема процесса обработки на станке позволяет исследовать эти взаимосвязи, так как рассматривает изменения переменных состояния х,(т) (параметров точности обрабатываемых деталей) станка, как объекта регулирования при изменениях переменных состояния г/ij и i/jf (систем I и II) под действием /,, fj (различных видов энергии). [c.206]

Используя известные электромеханические аналогии, представим исследуемую систему в виде некоторой электрической цепи (колебательного контура) и проведем анализ способом комплексного сопротивления [2]. Ограничимся линейными колебательными системами с сосредоточенными параметрами и одной степенью свободы, при рассмотрении которых следует выделить механизм возбуждения с источником и преобразователем энергии и саму колебательную систему. Соответствуюш,им аналогом будут источник и преобразователь энергии и некоторый колебательный контур. В качестве источника энергии примем электродвигатель с заданной механической характеристикой Мд (т). Преобразователь энергии (возбудитель) может быть силовой и кинематический, [c.15]

Измерительные устройства ИД сейсмического типа применяют, как правило, для измерения кинематических величин, характеризующих движение и, в частности, вибрацию в инерциальной системе координат, с которой в данный момент времени совпадает измерительная система координат устройства. При этом последняя, как правило, не является инерциальной. Таким образом, эти устройства измеряют характеристики абсолютного движения в собственной системе отсчета тела, на котором они установлены. Устройства ИД сейсмического типа можно применять также для измерения силы тяжести, инерционных сил, моментов инерционных сил. Инерционные устройства сейсмического типа могут быть автономными приборами механического принципа действия или датчиками, входящими в состав различных измерительных преобразователей, приборов, измерительных систем. [c.135]

Частотные характеристики (импеданс и подвижность, комплексные жесткость и податливость, комплексные масса и восприимчивость (см. гл II)), используют прежде всего для расчета колебаний сложных систем исходя из свойств их составных частей Во многих случаях эти составные части (подсистемы) сложны. Их характеристики легче определять экспериментально в виде частотных зависимостей вибрации в точках соединения подсистем при определенных искусственных силовых или кинематических воздействиях. Полученные данные, а также известные вынуждающие силы в рабочем режиме позволяют вычислить ожидаемую вибрацию механической системы с помощью алгебраических уравнений при использовании комплексного представления гармонических функций. Формулы для расчета приведены в гл. II. [c.314]

Использование пневматических и особенно гидравлических систем управления обусловливается рядом преимуществ этих систем по сравнению с электрическими и механическими. В частности, они отличаются большим диапазоном плавного изменения скоростей гидравлических двигателей, удобством преобразования энергии потока газа или жидкости в механическую энергию поступательного и вращательного движений без промежуточных кинематических механизмов (редукторов), сочетанием большой выходной мощности с малыми габаритами, высокой надежностью и длительным сроком службы, простотой конструкции и сравнительно малой стоимостью элементов, высокими динамическими характеристиками, обусловленными большими усилиями, приходящимися на единицу рабочей площади силовых механизмов, и т. д. [c.5]

Механические явления, происходящие в пространстве, по разному фиксируются в различных координатных системах. Наблюдатели, связанные е различными системами координат, будут воспринимать по разному одно и то же объективное механическое явление. Поэтому главным вопросом кинематики сложного или относительного движения является установление связи между кинематическими величинами, характеризующими одно и то же механическое явление в двух различных координатных системах, имеющих взаимное относительное движение. Кинематические характеристики взаимных движений этих координатных систем надо полагать известными. Одну из этих систем будем условно называть неподвижной системой. Вторую, соответственно этому, будем называть подвиокной. Условность этих терминов очевидна. Обе системы. твижутся в пространстве относительно иных координатных спаем. [c.130]

В статике рассматривались механические силовые взаимодействия материальных тел в равновесных их состояниях. В кинематике были установлены методы изучения происходящих в пространстве и во времени механических движений материальных тел и их систем, но вне связи с механическими взаимодействиями, обусловливающими эти движения. Динамика ставит целью изучение движения материальных тел в связи с механическими взаимодействиями между ними. При этом динамика заимствует у статики законы сложения сил и ириведеиия сложных их совокупностей к простейшему виду и пользуется принятыми в кинематике приемами описания движений. Задачей динамики является установление законов связи действующих сил с кинематическими характеристиками движений и применение этих законов к изучению частных видов движений. Лучше всего это сформулировано самим Ньютоном (1642—1726), создателем классической системы механики. Динамика должна, говорит он, по явлениям движения распознать силы природы, а затем по этим силам изъяснить остальные явления ). Эта формулировка точно передает сущность динамики и будет подробно разъяснена в дальнейшем. [c.9]

Во многих отраслях промышленности ведутся работы по созданию наиболее эффективных видов гидравлических систем, характеризующихся большим диапазоном плавного изменения скоростей гидравлических двигателей, удобстврм преобразования энергии потока жидкости в механическую энергию поступательного и вращ,ательного движений без промежуточных кинематических механизмов, надежностью, высокими динамическими характеристиками и т. п. При проектировании и анализе работы подобных систем возникают задачи, связанные с исследованием динамических характеристик механических элементов гидравлических систем, в которых возможно возникновение ударных импульсов, существенно влияющих на динамику работы системы в целом. [c.337]

При изучении вращательного движения твердого тела полезно ввести в рассмотрение кинематические характеристики, общие для всего тела как целого. Отдельные материальные точки обладают этими кинематическими характеристиками, когда они лринадлежат твердому теЛу, но если рассматривать материальную точку как объект изучения (что мы и делали в кинематике точки), то она не обладает характеристиками, специфичными для механических систем (ансамблей) материальных точек. Для твердого тела, имеющего неподвижную ось, такими кинематическими характеристиками, общими для всех точек тела, являются угол поворота ф = ф( ), или закон вращения, угловая скорость o)(i) и угловое ускорение e t). [c.103]

Генераторы стохастичности. До недавнего времени считалось, что единственной причиной случайных колебаний механических систем служат те или иные внешние ( входные ) воздействия — случайные вынуждающие силы (см., например, стр. 144—148), случайное кинематическое возбуждение, случайное изменение параметров системы в процессе ее движения и т. п. При этом механическая система представляется как некий трансформатор стохастичности, преобразующий случайность на входе в случайность на выходе полагается как бы очевидным, что с исчезновением случайности на входе и стремлени-1 ем к нулю дисперсии входного воздействия исчезает случайность и на выходе, а дисперсия на выходе также стремится к нулю. Соответственно изучение случайных колебаний сводится к определению связи между вероятностными характеристиками выхода с вероятностными характеристиками входа (см., например, соотношение (6.66)) ). [c.236]

Датчики абсолютной скорости инерционного действия по механической схеме близки к акселерометрам и отличаются тем, что МП должен преобразовать силу инерции в кинематическую величину — скорость, перемещение или деформацию (так как упругая сила не может быть мерой скорости, см. гл. VII). В одном из возможных режимов работы выходной сигнал МП (перемещение или деформация) пропорционален виброскорости объекта, что возможно в некотором диапазоне частот по обе стороны от собственной частоты механической системы. Ширина диапазона практически пропорциональна относительному демпфированию в датчике. Такой квазирезонанс-ный режим пока можно получить только в низкочастотной области и в ограниченном интервале температур [42]. Квазирезонанснып режим возможно создать не на механической, а на электрической стороне датчика с помощью схем коррекции сигнала. Оба варианта датчика близки по параметрам Собственная частота (которая в данном случае характеризуется не максимумом АЧХ, а переходом ФЧХ через значение 90 ) 20—30 Гц. Меньшая собственная частота дает выигрыш в чувствительности, ио приводит к зависимости характеристик датчика от положения в поле земного тяготения из-за статического прогиба. Подвижную систему подвешивают на плоских пружинах, обеспечивающих ее одномерное перемещение. Верхняя граница рабочего диапазона достигает нескольких сот герц. Она ограничивается не только возможностями демпфирования, но и наличием высших собственных частот механической системы, ярко выраженных для этого типа подвеса. [c.224]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...